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“智能+”推动教学创新

来源:

中国教育报

  国务院2019年政府工作报告明确提出:拓展“智能+”。2019年1月全国教育工作会议上提出:“树立科学的教育质量观念,深化教育教学改革创新,全面提高中小学教育教学质量。发挥课堂的主渠道作用,打造高效课堂。”在近日举办的第76届中国教育装备展上,科大讯飞等人工智能和教育信息化龙头企业聚焦新技术、研发新产品,用智能技术打造新一代智慧课堂、支撑人才培养模式变革,成为新时代教育信息化发展的关注焦点。

  数据挖掘与分析为课堂赋能

  借助于新一代智慧课堂的智能化服务平台,对课堂教学行为数据、过程数据、结果数据等进行全面采集、汇聚,利用数据挖掘、智能分析等技术进行智能处理,可以实现基于数据的学习分析、评价与决策,进行课堂互动、学习行为、学习结果、校园社交等重点领域的分析应用,有利于解决传统教学的难题。

  开展课堂互动分析应用。课堂互动是智慧课堂的核心特征。学生与教师互动、与资源互动、与平台互动等多向互动,很大程度上体现了学生投入学习的程度,反映了学生主动学习、积极学习的情况。基于学生和教师在智课平台的行为数据建立学生与教师互动、与平台互动的指标体系,同时依据因子分析法计算出互动指标体系的权重,进而建立教师与学生的互动指数、学生对智课平台的黏性程度指数,为设计和改进课堂教学互动提供依据。

  开展学习行为分析应用。学习行为数据是反映智慧课堂教学过程的最重要数据。通过从学生主观行为、客观行为、教学策略与学习环境等方面进行可能因素的梳理,利用统计学中相关性分析、显著性检验、因子分析等手段,探寻出影响学业成绩的主要指标。在此基础上通过对学生不同群体的学习行为序列利用关联规则挖掘技术与可视化展现方式进行差异研究,进一步寻找学生个体的学习行为差异,为探究学生学习过程影响因素提供重要手段。

  开展学习结果分析应用。学习结果数据是智慧课堂教学成效的基本体现。通过连续多次考试排名建立对学生成绩上升或下降、学习成绩分档模型。对学生考试成绩偏科情况进行探索,从整体角度分析偏科人数以及偏优和偏弱学科,从个人角度分析学生偏科行为。通过学生在智能化平台的学习行为来自动还原知识图谱网络,并与人工构建知识图谱进行对比分析,描述学生的知识结构情况。

  智慧课堂推动教学结构性变革

  智慧课堂的核心价值体现为“智能”“高效”,有效支撑教学变革与创新。在技术层面,基于智能技术实现了教学环境、工具、手段的智能化。在教育层面,它有效解决了传统课堂教学过程中存在的难题,实现了精准、高效教学。基于智能技术的智慧课堂是对传统课堂教学的“革命”性变革。

  重构教育教学理念。“智能+”时代,“互联网思维”“数据改变教育”成为智慧课堂的核心理念。传统课堂主要依靠教师的个人教学经验对课堂上学生的学习行为进行判断和制定教学决策。智慧课堂从过去依赖于存在教师头脑中的教学经验转向依赖于对海量教学案例和行为数据的分析,一切靠数据说话。在教学过程中利用学生学情数据进行教学预设,依据学习测评数据及时调整教学策略,基于数据分析提升教学机智,在课堂教学中实现了基于证据的教育。

  重构智慧教学模式。智慧课堂构建与应用的根本目的是基于智能化的教学环境,实施智慧的教与学,促进学习者的智慧发展。因此,采取什么样的教学模式是实现智慧课堂教学目标的关键。传统的“班级授课制”教学中长期存在“以教师为中心”、基于经验预设、难以即时评测、师生互动不够、缺乏课内外协作互助等不足,利用智能信息技术可以有效破解传统教学的难题。借助于智能化平台,促使传统教室的形态发生变革,增进了课堂学习的交互与协作,提升课堂的智能化水平。

  重构个性化学习方式。在智能化学习环境下,智能学习终端、富媒体学习资源、教师的个性化辅导等,为学生的个性化学习提供了极为便利的条件。学生利用各类智能终端,既可以与教师、同伴互动交流,又可以在线学习相关课程和配套资料,实现全场景、泛在化学习。利用大数据学习分析,我们可以精准地获得学生的真实表现。学生依据课堂学习行为数据分析结果和建议,选择符合个性特征的学习策略,实现个性化学习成长。

  智慧课堂推动师生角色和评价变革

  重构师生角色关系。在传统课堂教学中,师生的角色和关系十分明确,教师是知识的传授者、垄断者,是教学的主导者、控制者,是教育“工厂”负责生产制造学生的“工程师”。而智慧课堂教学真正实现了“以学生为中心”,学生的学习主体地位得到确立。教室取消了讲台,有利于师生互动,师生可以平等交流,也增进了学生对教师的亲近感。智慧课堂倡导教育为学习服务,教师是学习服务的提供者、帮助者,学生是接受服务、被服务的“顾客”,教师的任务是为学生学习服务,尊重学生学习的主体地位,实现了“把课堂还给学生,让学生自己成为学习的主人”。

  重构智能化评价管理。智能化教学环境下,教学评价与管理的方式也将发生根本性变化。基于智能化服务平台的应用,通过全过程学习数据分析,有利于构建动态学习诊断与评价新体系。学习评价从过去的结果性评价向伴随式、诊断性评价转变,评价与教学有机结合,形成全新的评价体系。同时,智慧课堂鼓励学生自主选课、自主学习、分层教学,建立“自主选课”的课程计划、“走班学习”的教学安排、“在线学习”的学分认定等新的制度,探讨基于个人网络空间、班级学习社区的学生管理、班级管理新方式。

  (作者系讯飞教育技术研究院执行院长、首都师范大学客座教授)



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